“Modified” phase equilibria

Summary The Authors examine first and second order phase equilibria for classical bodies in the sense of Toupin and Truesdell[9], by assuming a partial equality between the intensive thermal substates of the two phases.In the case of first order equilibria, a system of partial differential equations for the equilibrium manifold is proposed. This system, which reduces to the generalized Clapeyron equations on the assumption of complete equality of the intensive variables[13], is shown to be always integrable.In the case of second order equilibria, a similar modification of the generalized Ehrenfest equations[14] is proved. A straight-forward derivation of the integrability conditions for the system of partial differential equations is given.

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Sommario Gli Autori esaminano gli equilibri di fase del primo e del secondo ordine per corpi classici nel senso di Toupin and Truesdell[9], nella ipotesi di eguaglianza parziale dei sottostati termici intensivi delle due fasi.Nel caso di equilibri del primo ordine gli Autori deducono un sistema di equazioni alle derivate parziali per la varietà di equilibrio, estendendo le equazioni di Clapeyron generalizzate relative agli equilibri di fase con completa eguaglianza delle variabili intensive[13]. Vengono ricavate e discusse le condizioni di integrabilità del sistema.Per gli equilibri del secondo ordine, gli Autori pervengono ad un sistema di equazioni che estende le equazioni di Ehrenfest generalizzate, perchè rimuovono l'ipotesi di totale eguaglianza delle variabili intensive[14]. Anche di questo sistema vengono ricavate le condizioni di integrabilità.

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Work supported by the Gruppo Nazionale per la Fisica Matematica, C.N.R.     

Vibrations of a viscoelastic rod with small non-linearities

Summary A partial differential equation is considered whose dominant linear term involves third order time derivatives and which contains a nonlinear term multiplied by a small parameter. The solutions of initial-boundary-value problems for the equation are investigated using an extension of the Krylov-Bogoliubov-Mitropolskii asymptotic method. The vibrations of a viscoelastic rod lead to an equation of the type considered when the material constitutive relation is that of a standard linear solid together with additional small nonlinearities of behaviour, and this particular physical problem is investigated in detail. It is shown that under appropriate initial conditions only a single mode of vibration is excited to lowest order, and some numerical results are given which illustrate the effects of the nonlinearity on these single mode solutions.

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Sommario Viene considerata una equazione differenziale alle derivate parziali il cui termine lineare dominante implica derivate del terzo ordine del tempo e che contiene un termine non lineare moltiplicato per un parametro di piccola entità. Vengono studiate le soluzioni dell'equazione con le condizioni iniziali e al contorno usando una estensione del metodo asintotico di Krylov-Bogoliubov-Mitropolskii. Le vibrazioni in una sbarra viscoelastica portano ad una equazione del tipo considerato quando la soluzione costitutiva è quella di un normale solido lineare con l'aggiunta di piccole non-linearità di comportamento. Viene studiato nel dettaglio questo particolare problema fisico. Viene mostrato che, con appropriate condizioni iniziali, viene eccitato solo il primo modo di vibrare. Vengono inoltre forniti alcuni risultati numerici che illustrano gli effetti della non linearità per questo particolare modo.

     

On refined theories of composite laminates

Summary A review of the developments in the displacement-based theories of plates is presented. It is shown that many of the third-order theories reported in the literature are based on the same or equivalent displacement field, and are thus lead to the same results. A strain-consistent third-order theory is presented, which contains most existing third-order plate theories as special cases. The layer-wise laminate plate theory proposed by the author is also reviewed. The accuracy of the theories is evaluated by comparing the numerical solutions with those of the three-dimensional elasticity theory.

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Sommario Si passano in rassegna varie teorie delle piastre basate sugli spostamenti. Viene mostrato che molte delle teorie del terzo ordine che compaiono nella letteratura sono basate sullo stesso (o un equivalente) campo di spostamenti, e quindi conducono agli stessi risultati. Viene quindi presentata una teoria del terzo ordine coerente nelle deformazioni, che contiene come casi particolari la maggior parte delle esistenti teorie del terzo ordine. Viene anche rivista la teoria delle piastre a strati già proposta dall'autore. L'accuratezza delle teorie è valutata paragonando le soluzioni numeriche con quelle della teoria tri-dimensionale dell'elasticità.

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Invited Lecture presented at New Developments in Structural Mechanics, International Meeting in memory of Professor Manfredi Romano; Catania, Italy, 4–6 July 1990.     

Asymmetric snap-buckling of a column restrained by a stiff wire

Summary A relatively simple example of asymmetric snap-through buckling in a continuous structure is the nonlinear problem of a cantilevered column restrained at its tip by a stiff wire, which is inclined at an acute angle to the column centerline, and loaded at its tip by a force perpendicular to the centerline. A parameter called , which is the nondimensional ratio of the flexural rigidity of the column to the combined extensional stiffness of the wire and the column centerline, determines the essential features of the buckling. If is zero, or is small compared to unity, the bending of the column is small enough to justify the use of linear bending theory for the column. Hence, even though the constraint is nonlinear, the solution to this problem is obtained in closed form. The critical point for the structure is found to be an asymmetric branching point for =0, while for positive, the critical point is a snap-through type. The effect of is similar to that induced by initial imperfections in more complex structures. For very small , the critical load is markedly decreased from the value for =0. Moreover, the graph of the load vs. tip deflection has the appearance of having an acute discontinuity in slope at the critical point for very small, although it is actually found that the graph has a horizontal tangent there.

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Sommario Un esempio relativamente semplice di collasso asimmetrico per carico di punta in una struttura continua è il problema non lineare di una colonna incastrata ad una estremità e vincolata all'altra estremità da un filo rigido che forma un angolo acuto con l'asse della colonna e caricata a quella estremità con una forza perpendicolare allo stesso asse. Un parametro chiamato , che è il rapporto adimensionale fra la rigidità flessionale della colonna e la rigidezza longitudinale del filo e dell'asse della colonna, determina le caratteristiche essenziali del cedimento. Se è zero o è piccolo rispetto all'unità, l'inflessione della colonna è sufficientemente piccola per giustificare l'uso della teoria lineare di inflessione per la colonna. Di conseguenza anche se il vincolo non è lineare la soluzione del problema è ottenuta in forma compatta. Il punto critico della struttura si trova nel punto di biforcazione asimmetrica per =0, mentre per positivo, il punto critico rappresenta un punto di collasso. L'effetto di è simile a quello prodotto da imperfezioni iniziali in strutture più complesse. Per molto piccolo il carico critico è notevolmente ridotto rispetto al valore per =0. Inoltre il grafico del carico in funzione della curvatura all'estremità sembra avere una netta discontinuità nella pendenza dal punto di biforcazione per molto piccolo benchè, in realtà si trovi che il grafico ha lì una tangente orizzontale.

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This research was supported by the Advanced Research Projects Agency (Project DEFENDER) and was monitored by the U.S. Army Research Office, Durham, under Contract DA-31-124-ARO-D-257.     

The initial-value problem for neutron transport in a coupled core assembly

Summary We prove the existence and the uniqueness of the solution of a simple mathematical model of the neutron transport phenomenon in a system composed of two multiplying cores separated by an absorbing region. Moreover, we show that the neutron trasport matrix operator has at least one real eigenvalue, and we investigate the asymptotic behaviour of the neutron density vector as t +.

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Sommario Si prova l'esistenza e l'unicità della soluzione di un semplice modello matematico del fenomeno del trasporto di neutroni in un sistema composto da due regioni moltiplicanti separate da un mezzo assorbente. Si mostra come la matrice operatore del trasporto di neutroni ha almeno un autovalore reale e si accenna al comportamento asintotico del vettore densità neutronica quando t +.

     

First order phase equilibrium for classical bodies

Summary In this note the Author gives a general and unified treatment of first order phase equilibria for classical bodies like those considered by Truesdell and Toupin in[3].The Author reaches a system of partial differential equations (generalized Clapeyron equations) the conditions of whose solution are shown always to be satisfied.In particular, the Author derives the equations governing the polarized phase equilibrium for a fluid.Besides the equations ruling the phase equilibrium for a two phase n-component fluid mixture are given and the equivalence with the statical Gibbs-Duhem relation is shown.

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Sommario In questa nota l'Autore presenta una trattazione generale ed unificata degli equilibri di fase del primo ordine per corpi classici come quelli definiti da Truesdell e Toupin in[3].L'Autore perviene ad un sistema di equazioni alle derivate parziali (equazioni di Clapeyron generalizzate) del quale si dimostra la integrabilità.In particolare, si deducono le equazioni che governano gli equilibri di fase polarizzati.Inoltre si ottengono le equazioni che regolano l'equilibrio di fase per una miscela fluida a n componenti; in questo caso si dimostra l'equivalenza delle equazioni con la relazione statica di Gibbs-Duhem.

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This work was supported by the Gruppo Nazionale per la Fisica Matematica of C.N.R.     

L1 -stability of the solutions to an integral evolution equation of the non-linear particle transport theory

Summary The problem of L ¹-stability of the solutions to a non linear integral equation arising in particles transport theory is studied. This equation can represent the standard spatially homogeneous Boltzmann equation in the case of Maxwellium particles with cut off.

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Sommario Si studia la stabilita non lineare nella norma di L ¹ delle soluzioni di un'equazione integrale non lineare della teoria del trasporto di particelle, cui si riduce l'usuale equazione di Boltzmann nel caso spazialmente omogeneo e per particelle Maxwelliane con cut-off.

     

Pressure measuring techniques in I.C.E.

Summary A revue of the possible errors affecting pressure measurements in internal combustion engines is presented. A new instrument based on the principle of the Balanced Pressure Indicator and signal multiplexing was developped. Its characteristics used both to obtain an accurate mean pressure diagram and to calibrate pressure transducers in working engines. The overall ability of obtaining meaningful pressure data was shown, even if it is clear that pressure measurements are more an art than a mere technique, given the complexity of the problems involved.

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Sommario L'articolo presenta un'analisi dei possibili errori che possono distorcere la misurazione delle pressioni nella camera di combustione dei motori a combustione interna. Un nuovo strumento, basato sul principio dell'indicatore di pressione a bilanciamento di pressioni e del multiplex a modi di impulsi, è qui anche presentato ed utilizzato sia per ottenere un diagramma medio di pressioni di notevole accuratezza, che per calibrare trasduttori di pressione in condizioni di lavoro, cioè mentre il motore è in funzione. Ne risulta che è possibile ottenere diagrammi di pressione veramente rappresentativi delle condizioni di lavoro del motore, anche se è chiaro che, data la complessità dei problemi relativi a detta misurazione, misurare la pressione nei motori è più un'arte che pura tecnica.

     

The Kepler problem spinor regularization and quantization on the manifolds S2

Summary In a previous research we have shown that the KS-transformation, developed by Kustaanheimo and Stiefel for the regularization of the Kepler problem, may be interpreted as the correspondence which associates to each null 4-vector of the space of Minkowski a one-index spinor, defined up to a phase factor, and we have obtained a new form of the KS-transformation. In the present research we show that this formulation allows a straight derivation of the Hopf fibering of the sphere S³ (characterized by unit spinors) having the base space given by the section (sphere S²) of the light cone, and we show that the KS-transformation allows the quantization of the symplectic manifold S² in the sense of Souriau. The sphere S³ turns out to be a contact quantized manifold. The bilinear relation characteristic of the KS-theory and the column vectors of the KS-matrix are intimately related to the contact structure.

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Sommario In un precedente lavoro si è mostrato che la trasformazione KS, introdotta da Kustaanheimo e Stiefel per regolarizzare il problema di Keplero, è riconducibile alla ben nota corrispondenza fra vettori del cono isotropo dello spazio di Minkowski e spinori semplici, definiti a meno della fase, e si è pervenuti ad una nuova formulazione della KS. Nel presente lavoro si mostra come da tale formulazione scaturisca in modo naturale la fibrazione di Hopf della sfera S³ (caratterizzata dagli spinori unitari) avente quale base una sezione (sfera S²) del cono isotropo e si mette in luce come la trasformazione KS consenta di effettuare la quantizzazione della varietà simplettica S² nel senso di Souriau e di ottenere la sfera S³ quale varietà quantica di contatto. La relazione bilineare caratteristica della teoria KS ed i vettori colonna della matrice KS risultano intimamente legati alla struttura di contatto.

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Presented at the VI Congresso Nazionale dell'Associazione Italiana di Meccanica Teorica ed Applicata (AIMETA), Genova, October 1982. Work performed under the auspices of G.N.F.M. of the C.N.R. (Consiglio Nazionale delle Ricerche).     

Static and dynamic behaviour of a rigid rotor on journal bearings

This experimental investigation concerns the static and dynamic behaviour of a rigid balanced rotor on journal bearings. Running conditions were chosen in order to obtain relatively high eccentricity ratios near the instability threshold speeds.The results, compared also with the theoretical predictions of some authors, have substantially shown the importance of examining the static behaviour near the instability threshold speed to allow a correct interpretation of some aspects of the dynamic behaviour.In order to clarify the discrepancies between the observed and the theoretically predicted dynamic behaviour, some further tests have been carried out.

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Sommario E' stato esaminato sperimentalmente sia il comportamento statico che quello dinamico di un rotore rigido e bilanciato sostenuto da cuscinetti cilindrici lubrificati.Le condizioni di funzionamento sono state scelte in modo tale che, in prossimità della soglia di instabilità, il valore del rapporto di eccentricità risultasse relativamente grande.I risultati, confrontati anche con le indicazioni teoriche di altri autori, hanno sostanzialmente evidenziato l'importanza dell'esame del comportamento statico in prossimità della soglia di instabilità al fine di interpretare correttamente alcuni aspetti del fenomeno dell'instabilità.Sono state inoltre effettuate una serie di ulteriori indagini con lo scopo di chiarire le discordanze fra il comportamento dinamico osservato e quello previsto dalla teoria.

     

Normal and oblique collisions of a vortex ring with a wall

The oblique collision of a vortex ring with a solid wall, atRe=/=1389, has been analysed by the direct simulation of the Navier-Stokes equations in Cartesian coordinates. In accordance with a previous experimental study [1], the secondary vorticity produced at the wall is organized into a loop-like vortex in the region of the ring furthest away from the wall. As the ring approaches the wall, the region closest is subjected to a high rate of stretching which increases the vorticity in the core. The vorticity gradients along the core generate bi-helical vortex lines continually displaced towards the region of the ring furthest away from the wall. The analysis of the vorticity and straining fields revealed that the pressure gradient along the core is responsible for the convective motion that displaces these vortex lines and accumulates secondary vorticity in the region far from the wall. This vorticity rolls up and forms a secondary structure which by self-induction moves away from the wall.The fundamental role of the differential stretching has been demonstrated by comparing the case of oblique collision with that of normal collision and with the collision of a two-dimensional vortex pair with an oblique wall.

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Sommario L'interazione di un vortice ad anello con una parete obliqua, aRe=1389, è stata analizzata mediante la simulazione diretta delle equazioni di Navier-Stokes in coordinate cartesiane. In accordo con un precedente esperimento [1] è stato evidenziato che la vorticità secondaria, prodotta alla parete, si organizza in una strutura vorticosa a loop nella regione dell'anello più lontana dalla parete. Quando il vortice si avvicina alla parete, la parte più vicina è soggetta ad un'elevata deformazione che aumenta il valore della vorticità nel core. La distribuzione non uniforme di vorticità lungo il core del vortice genera delle linee di vorticità elicoidali che vengono transportate verso la regione dell'anello più lontana dalla parete. L'analisi dei campi di vorticità e di deformazione ha rivelato che il gradiente di pressione, dovuto al campo di deformazione non uniforme lungo il core del vortice, è responsabile di un moto convettivo che trasporta le linee di vorticità ed accumula la vorticità secondaria nella regione del vortice più lontana dalla parete, dove la struttura secondaria viene generata.Il ruolo fondamentale della deformazione non uniforme è stato evidenziato mediante il confronto della collisione obliqua coni casi di collisione normale e di collisione di una coppia di vortici bidimensionali con una parete obliqua.

     

An exact solution for one-dimensional unsteady nonlinear groundwater flow

After a brief review of the validity of Darcy's law, a nonlinear flow law is adopted for the analytical solution of a groundwater flow problem. A one-dimensional unsteady flow in plane geometry, with prescribed head at the boundaries, is studies. The solution of the analogous linear case is reviewed through the use of Boltzmann's transformation. A solution for nonlinear flow is obtained through a generalization of this transformation. Detailed expressions for specific discharge and drawdown are derived for two significant values of the exponent of the flow law. All results are presented in dimensionless form for a comparative analysis. Some significant cases are plotted. Finally, some implications of the adoption of a nonlinear flow law are discussed.

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Sommario Dopo un breve riepilogo sui limiti di validità della legge di Darcy, si adotta una formulazione non lineare della legge del moto per la risoluzione analitica di un problema di filtrazione. Si studia un moto non stazionario monodimensionale in geometria piana, con carico assegnato al contorno. Viene richiamata la soluzione dell'analogo caso lineare, tramite l'applicazione della trasformata di Boltzmann. Una soluzione per il moto non lineare è ottenuta mediante la generalizzazione di tale trasformazione. Si ricavano le espressioni della velocità apparente di filtrazione e del drawdown per due valori significativi dell'esponente della legge del moto. Tutti i risultati sono presentati in forma adimensionale per una analisi comparativa. Alcuni casi significativi sono diagrammati. In conclusione, sono discusse alcune implicazioni dell'adozione di una legge del moto non lineare.

     

On elastic-plastic structures with associated stress-strain relations allowing for work softening

Summary For the elementary (finite or infinitesimal) constituents of the structure are assumed generalized stress-strain relations which satisfy the condition of normality but which may exhibit work-softening, concavity of yield surfaces, variation of elastic coefficients with stress and/or plastic strain.The usual phenomena of geometric instability are excluded. Sufficient conditions are formulated for overall stability in spite of the presence of unstable elements, and for uniqueness of the incremental boundary-values problem. Conditions are discussed with a view to applications and expressed in terms of positive definiteness of appropriate quadratic forms.Finally, yield surfaces and flow laws for the structure are examined, and among other things their necessary association is shown.

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Sommario Per i costituenti elementari (finiti o infinitesimi) della struttura si assumono legami incrementali tra sforzi e deformazioni generalizzati che soddisfano alla condizione di normalità ma che per il resto sono generici, cioè tali da presentare eventualmente incrudimento negativo, concavità del campo elastico, variazione dei coefficienti elastici con gli sforzi e/o con le deformazioni plastiche.Esclusi per il sistema i fenomeni usuali di instabilità geometrica si formulano condizioni sufficienti per la stabilità del complesso nonostante la presenza di parti a funzionamento instabile, e per l'unicità del problema incrementale al contorno. Le condizioni sono discusse in vista delle applicazioni ed espresse in termini di definizione positiva di forme quadratiche opportune.Si esaminano infine le superfici di snervamento e le leggi di scorrimento per l'intera struttura e, tra l'altro, se ne dimostra la necessaria associazione.

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First published in Italian in Rendiconti dell'Istituto Lombardo Classe Scienze e Lettere, A 100, 1966.The present investigation has been promoted and financed by the Consiglio Nazionale delle Ricerche (C.N.R.) at the Istituto di Scienza delle Costruzioni of the Facoltà di Architettura, Politecnico of Milano. Part of it was carried out at Brown University (Providence R. I. - U.S.A.). The author acknowledges with tanks the NATO Fellowship assigned by the C.N.R. in 1964, the encouragement and kind hospitality he received from Professor D.C. Drucker, and the interesting discussions he had with Professor Drucker and Dr. A. C. Palmer.     

Stability of axisymmetric motions in a rotating inviscid atmosphere

Summary We study the set of ordinary differential equations representing the truncation of the spectral vorticity equation in spherical geometry for two-dimensional, non divergent motions in a homogeneous, inviscid rotating atmosphere. The set of included spectral components represent an arbitrary axisymmetric field of motion (zonal flow) interacting with a couple of non zonal, wave-like perturbations. We analize the stability of the equilibrium configuration described by purely zonal flow, by an esplicit representation of the linear and non-linear parameters which characterize the unstable oscillations induced by perturbations of the equilibrium.

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Sommario Si studiano le soluzioni di un sistema di equazioni differenziali ordinarie che rappresentano il troncamento a poche componenti di Fourier dell'equazione di conservazione della vorticità per moti bidimensionali, non divergenti in una atmosfera rotante, inviscida e omogenea. Tale troncamento include tutte le componenti spettrali che rappresentano flussi a simmetria assiale (moti zonali) in interazione non lineare con una coppia di componenti asimmetriche che rappresentano flussi ondulatori. Si studia la stabilità della configurazione di equilibrio caratterizzata da moto zonale stazionario, analizzando i parametri lineari e non lineari che descrivono le oscillazioni instabili di ampiezza finita del campo di flusso che nascono da condizioni iniziali nell'intorno dell'equilibrio.

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This work was supported by the C.N.R. through the Gruppo Nazionale per la Fisica Matematica.     

Bifurcation points of the elastic-plastic equilibrium in a simple frame model

Summary This is a study of the characteristics of equilibrium bifurcation in a geometrically symmetric simple frame model in which the beam is loaded symmetrically and gradually. The deformability of the model is concentrated in two Shanley cells for whose elements a nonholonomic bilinear force-lengthening (or force-contraction) relation is adopted.The equilibrium bifurcation characteristics of this model are compared with those of Shanley's uniformly stressed column model. The characteristics of the two models coincide when instantaneous plasticisation of the deformable elements for the frame model are assumed, as occurs in the column model. But with a succession of different plastic states as the load increases, differences emerge. The most important being: in the frame model the borderline between the interval of unstable bifurcation points and the interval of stable bifurcation points is not necessarily, as it is in the column model, marked by a neutral (stationary load) bifurcation point.

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Sommario S'indagano i caratteri della biforcazione dell'equilibrio di un modello di portale, simmetrico nella geometria e simmetricamente caricato sul traverso in modo graduale. La deformabilità del modello è concentrata in due celle alla Shanley, per i cui elementi si adotta una relazione bilineare anolonoma tra forze ed allungamenti (od accorciamenti).Si confrontano tali caratteri con quelli della biforcazione dell'equilibrio del ben noto modello di asta caricata di punta studiato da Shanley.Quando si ipotizzi, per il modello di portale, una plasticizzazione istantanea degli elementi deformabili (proprio come avviene nel modello di asta), si ha perfetta coincidenza dei caratteri in esame.All'opposto, quando si ipotizzi un succedersi di diversi stati plastici al crescere del carico, si constatano delle differenze; in particolare, per il modello di portale esiste la possibilità, a differenza di quanto avviene nel modello di asta, che non sia un punto di biforcazione neutra (a carico stazionario) a segnare il confine tra l'intervallo dei punti di biforcazione instabile e quello dei punti di biforcazione stabile.

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Study supported by the Plasticity Group of the National Research Council.     

Liquid droplets vaporization under free molecule gas beam conditions

Summary The present piece of research studies the vaporization of liquid droplets under rarefied gas beam conditions. The time dependent aspect of the phenomenon has been taken into account. In fact, during the vaporization, variations of the droplet's temperature, with influence upon the diameter's reduction rate, can occur. Numerical calculations relating to water droplets' vaporization have been made taking into account various values of the incident energy flux. The study should be considered as a theoretical approach to the analysis of the gas-liquid surface interaction phenomena. Moreover, according to C. S. Kurzius and F. H. Raab [1], the work can find its application in the study of the blackout suppressant methods in re-entry space vehicles.

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Sommario La presente ricerca studia l'evaporazione di gocce liquide investite da un fascio molecolare ipertermico, rarefatto. Il fenomeno è studiato da un punto di vista non stazionario; infatti, durante la vaporizzazione, si ha una forte variazione della temperatura media della goccia con conseguente influenza sulla velocità di riduzione del diametro. Sono stati eseguiti calcoli numerici relativi alla evaporazione di gocce d'acqua in flusso di gas ipertermico per fissati valori del flusso di energia incidente. Il presente lavoro è da considerarsi come premessa teorica allo studio del fenomeno fisico di interazione superficiale gas-liquido. Inoltre, secondo C. S. Kurzius ed F. H. Raab [1], trova la sua applicazione nello studio dei metodi di eliminazione del blackout nel rientro dei veicoli spaziali.

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This work, sponsored by the Centro Studi sulla Dinamica dei Fluidi of C.N.R., is a re-elaborated copy of a paper presented at the 6th Int. Symposium on Molecular Beams (9–12 July 1973, Cannes, France).     

Wave propagation and instabilities in a rotating anisotropic plasma

Summary The effects of a uniform rotation on the propagation of small perturbations through an anisotropic collisionless plasma are investigated. These effects are present in various ways on the well-known hose, mirror and gravitational instabilities. In Part I we consider plane perturbations, in Part II cylindrical. Some remarks about stability and hydromagnetic waves in an anisotropic collisionless plasma are given in Appendix.

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Sommario Si esaminano gli effetti di una rotazione uniforme sulla propagazione di piccole perturbazioni in un plasma anisotropo privo di urti. Tali effetti si manifestano in vario modo sui noti fenomeni di instabilità hose, mirror e magnetogravitazionale del tipo di Jeans. Nella prima parte si considerano perturbazioni piane, nella seconda di tipo cilindrico. Alcune considerazioni sulla stabilità e sulle onde idromagnetiche in un plasma anisotropo privo di urti sono svolte in Appendice.

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This work was carried out while the author was a member of the Gruppo di Ricerca no. 44 per la Matematica del CNR, 1967–68.     

Kelvin states in an inhomogeneous elastic space

Summary An explicit solution to Kelvin's problem in linear elastostatics is given when the indefinite elastic medium in isotropie, but not homogeneous. As a constitutive law, it is assumed that the tangent modulus is a constant, while varies with the distance from the origin according to an exponential law.

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Sommario Viene data una soluzione formale del problema di Kelvin in elastostatica quando il mezzo elastico indefinito è isotropo, ma non omogeneo. Come legge costitutiva, si assume costante il modulo tangenziale , mentre varia con la dlstanza dall'origine secondo una legge esponenziale.

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On leave at Istituto di Scienza delle Costruzioni. Pisa (Italy).     

Normal shock wave reflection on deformable solid walls

Summary A theoretical-experimental study has been performed on the interaction between normal shock waves and deformable solid materials, with particular reference to the characteristics of the reflected shock wave.The present study is of importance in all those cases in which a shock wave impings on solid walls (i. e. explosions, sonic booms etc.).The first part presents a theoretical analysis which gives the solution for the shock wave intensity reflected into the gas and for the transmitted shock wave propagating into the elastic solid material for both the cases of linear (Hooke type) and non linear solids. For the first kind of materials a closed form solution is found. For the non-linear materials the problem is solved through a numerical analysis.The experiments concern with two kinds of expanded foams (closed cell and open cell foams). These materials have been selected because of the good deformation and density characteristics which both are necessary to evidentiate the shock wave interaction phenomena.The tests have been performed putting a cylindrical model of the material under study at the closed end of a shock tube and creating shock waves of variable strength which impinge on the material. Slightly upstream of the free end wall of the model, the pressures history is recorded by means of a pressure pick up and of an oscilloscope. The range of the shock wave Mach number has been1,2M_s2,2 with initial pressures ranging between50p ₁ 760 mmHg.The theoretical analysis seems to be in a very good agreement with the experiments performed, especially when due account is given to the gap existing between shock tube and model walls.

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Sommario È stata eseguita una indagine teorico-sperimentale sulla interazione tra onde d'urto normali e materiali solidi de formabili con particolare riferimento alla determinazione delle caratteristiche dell'onda riflessa.Tale studio é di importanza per tutti i casi in cui si verifica la interazione tra onde d'urto e superfici solide (esplosioni, sonic booms, etc.).L'analisi teorica porta alla determinazione dell'intensità dell'onda d'urto riflessa nel gas e di quella trasmessa nell'interno dei solidi elastici, lineari (tipo Hooke) e non. Per i primi si arriva ad una soluzione in forma chiusa per le caratteristiche della riflessione. Per i materiali solidi che esibiscono una elasticità non lineare entro il campo di tensioni-deformazioni determinate dalle sovrapressioni causate dall'onda d'urto, il problema é risolto a mezzo di un'analisi numerica.Sperimentalmente sono state esaminate due categorie di materiali: resine espanse a cellula aperta (tipo gomma piuma) e a cellula chiusa (tipo isolante termico). Tali materiali sono stati selezionati essenzialmente per le loro buone caratteristiche di deformabilità e di densità che hanno entrambe consentito di evidenziare molto bene il fenomeno.Le prove sono state eseguite ponendo un modello cilindrico del materiale in esame all'estremità chiusa di un tubo d'urto e facendo incidere su di esso onde d'urto di diversa intensità. Poco a monte della parete del modello esposta all'urto viene rilevata la storia delle pressioni a mezzo di un piezometro e di un oscillografo. Il campo del numero di Mach delle onde d'urto indagato é stato1,2M_s2,2 con pressioni iniziali50p ₁ 760 mmHg.L'analisi teorica é in ottimo accordo con gli esperimenti specie se si tiene conto della correzione dovuta al gioco esistente tra modello e pareti del tubo d'urto.

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This work has been partly supported by the C.N.R.     

Heat and “fictitious” forces in variable rest mass relativistic dynamics

Summary On the basis of the relativistic generalization of the classical variable mass equation, denoted as convective model, it is shown that the energy equation following from the general four-momentum conservation law can be interpreted in a natural way as an energy conservation law of both mechanical and thermal energy. The results are connected with the usual formulation of the point particle dynamics with variable rest mass.

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Sommario Sulla base della generalizzazione relativistica delle equazioni classiche del moto di una particella con massa variabile, generalizzazione che verrà denominata « modello convettivo », si mostra che l'equazione dell'energia che consegue dalla legge generale di conservazione del tetraimpulso può essere interpretata in modo naturale come la legge di conservazione dell'energia sia di natura meccanica che termica. I risultati ottenuti vengono ricollegati con la formulazione usuale della dinamica relativistica di una particella con massa di riposo variabile.

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This work was done in the sphere of activity of the C.N.R. groups for mathematical research.